Resumen
Predictive control method and system of a DC/AC converter. A method and a predictive control system of a DC/AC converter (1) for transmission in high voltage direct current are disclosed. The DC/AC converter (1) has an input voltage (VDC) and an output voltage vector {IMAGE-01} whose possible values define a plurality of hexagons. Also, the DC/AC converter (1) is configured to provide a load with a load voltage vector {PICTURE-02} and a load current vector {PICTURE-03}. The method and system comprise calculating an output voltage vector of reference {PICTURE-04}, starting from the grid voltage vector {PICTURE-05}, of the grid current vector {PICTURE-06}, and from the reference values of the active powers {PICTURE-07} and reactive {IMAGE-08}, to minimize a cost function that includes reactive and active power errors. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 1.- Método de control predictivo de un convertidor CC/CA , donde el convertidor comprende una tensión de entrada (vdc) y un vector tensión de salida (vMMC)con una pluralidad de valores posibles, y estando el convertidor C C /C A configurado para proporcionar a una carga un vector tensión de carga (vg) y un vector corriente de carga (íg); donde el método está caracterizado por que comprende: • medir el vector tensión de red (vg) y el vector corriente de red (ig); • calcular las componentes horizontal (vga) y vertical (vgp) del vector tensión de red (vg), y las componentes horizontal (iga) y vertical (igp) del vector corriente de red (íg); • calcular las potencias activa (Pg) y reactiva (Qg) entregadas a la red, a partir de las componentes horizontal (vga) y vertical (vgP) del vector tensión de red (vg), y de las componentes horizontal (iga) y vertical (igp) del vector corriente de red (Ig), mediante las ecuaciones siguientes: ( L 5 •( •calcular las pendientes de potencia activa (Sp1, S p2, S p0) y reactiva (Sq1, S q2, S q0), a partir de las componentes vertical y horizontal del vector de intensidad de red (Tg) y del vector tensión de red (vg), mediante las ecuaciones siguientes: para j=1, 2, 0; estimar las potencias activa y reactiva al final del period (instante k+1) como la suma de los efectos de cada vector empleado en la modulación: Pg(k+ 1) =PgiK) Rpi^l Rp2^ 2 Rpo^ o Qg(P+ 1) =QgQP) Rq1^ 1 Rq2^ 2 Rq0^ 0 dondeSP1, SP2ySP0son las pendientes de la potencia activa de los correspondientes vectores de tensión;SQ1, SQ2ySQ0representan las pendientes de la potencia reactiva para los vectores espaciales seleccionados; y,t1, t2, t0expresan sus tiempos de duración; definir una función de coste que incluye los errores de las potencias activa y reactiva al final de cada periodo, donde " * " significa valor de referencia, donde la función de coste comprende la siguiente expresión: F(k 1) =(pg(k 1 ) - P ¿(k jf(Qg(k+ 1 ) -Q*g(k j ) 2 calcular la duración óptima de los tiempos de aplicación (t1, t2, te) de los vectores (y[, V¿,Vq), para minimizar la función de coste: tvo = Ts - tVi - tV2 dondeTses el periodo de conmutación de los vectores espaciales generados; calcular las componentes en los ejes horizontal (vmmc«*) y vertical (vmmc<p>*) de la tensión de salida del convertidor de referencia (vMmc*),a partir de los tiempos de aplicación (ti , t2, te) y de los vectores (^ ,%,Vq,), mediante la ecuación: generar unos parámetros de configuración para que el vector tensión de salida del convertidor CC/CA (M)coincida en promedio con el vector tensión de salida de referencia (vMmc*),aplicando un algoritmo SVM multinivel que selecciona en cada ciclo los hexágonos adecuados, para los cuales, unas componentes trifásicas del vector tensión de salida (vMMC),y/o unos tiempos de conmutación de unos transistores que componen el convertidor CC/CA, para que la tensión de salida (vmm¿)promedie el vector de referenciavMMC*. 2. - Método de control predictivo de un convertidor CC/CA, según la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende, una vez transcurrido un periodo predeterminado, repitir los pasos definidos en la reivindicación 1 para el cálculo y aplicación de un nuevo vector tensión de salida de referencia (i7MMC*). 3. - Método de control predictivo de un convertidor CC/CA, según la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de generar unos parámetros de configuración se lleva a cabo mediante un modulador de vectores espaciales multinivel. 4. - Sistema de control predictivo de un convertidor CC/CA, donde el convertidor CC/CA es un convertidor modular multinivel (1), el cual comprende una tensión de entrada (<v>dc) y un vector tensión de salida (■vMMC) con una pluralidad de valores posibles, y estando el convertidor modular multinivel (1) configurado para proporcionar a una carga un vector tensión de carga (vp y un vector corriente de carga (íp ; caracterizado por que adicionalmente comprende: • medios de medida configurados para medir el vector tensión de carga (vp y el vector corriente de carga ( íp y generar unos parámetros de control (2); y, • un conjunto de medios (3,4,5,6,7) configurados para llevar a cabo los pasos del método definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 a partir de los parámetros de control (2). 5. - Sistema de control predictivo de un convertidor CC/CA, según la reivindicación 4, caracterizado por que el conjunto de medios (3,4,5,6,7) comprende • un primer elemento de conversión (3); • un segundo elemento de conversión (4); • primeros medios de cálculo (5); • segundos medios de cálculo (6); y, • un modulador de vectores espaciales multinivel (7). 6. - Programa de ordenador que comprende instrucciones que, al ejecutarse el programa en un ordenador, hacen que el ordenador lleve a cabo el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3. 2
